人类的蛋白质编码基因总共有2万多个，仅占人类全基因组序列的1%。而包括基因、遗传垃圾和其他序列在内的全部DNA序列都卷曲折叠在我们每个细胞的细胞核中。那么当一个蛋白质或RNA分子在搜索遗传物质时是如何定位靶基因的呢？

    2009年，Guttman以及哈佛-麻省理工Broad研究所的同事首次确定了lncRNAs的特征。由于这些lncRNAs定位在蛋白质编码基因之间，大部分为人们所忽略。Guttman和其他研究人员随后证实，lncRNAs为参与遗传信息包装、调控基因表达的重要蛋白搭建支架，将它们集中到一起，进行了装配。

    在新研究中，研究人员发现lncRNAs可以轻易地找到并结合附近的基因。在可重组遗传物质的蛋白质的帮助下，这些分子可以拉动其他的相关基因，迁移到新的位点，构建起一个“间隔空间”，在那里许多基因同时受到调控。

    “现在你可以想象一下，这些lncRNAs将普通功能所需的基因集中到一个物理区域中，不是单个单个地，而将它们当做一个组合来进行调控。它们不只是蛋白质的支架，还是基因的实际组织者。”

    新研究将焦点放在了Xist——众所周知与雌性动物两条X染色体其中一条关闭相关的一种lncRNA分子上。关于Xist是如何实现这一沉默作用的，研究人员已取得了不少研究发现。例如，我们现在知道，它招募了一个染色质调控因子，帮助它组织和改变染色质结构；RNA的某些特殊区域是完成这一任务的必要条件。尽管科学家们了解了这些信息，但目前仍不清楚在分子水平上，Xist是如何找到它的靶标，并影响整条X染色体的。为了了解这一过程，Guttman和Broad研究所的同事们开发了一种称为RAP的新方法，通过高分辨率测序DNA，来绘制出不同lncRNAs的确切位置。随后，与加州大学洛杉矶分校Plath研究小组展开合作，他们采用自己的方法以高分辨观察了当Xist在未分化小鼠干细胞中激活时，X染色体沉默的过程。

    “这真是令人感到惊讶。这一RNA并没有到处去寻找它的靶标。它有自身的应对方法。相当明显的是，这一RNA确实利用了它的位置信息，找到了在基因组距离上离它很远的基因，它定位的所有基因实际上在三维空间中都与它非常接近。”

    “在Xist激活之前，X染色体所有的基因均散开，一旦Xist开启，它会快速地拉动这些基因，形成一云状物。不仅仅Xist表达水平变得越来越高，Xist还将所有这些相关的基因都带到了一个物理核结构中。所有这些基因随后都占据在一个区域内。”

    过去已知Xist的A-repeat结构域对于lncRNA沉默X染色体基因至关重要，研究人员发现这一特殊区域也是拉动所有沉默基因的必要条件。当研究人员除去这一结构域时，沉默间隔空间不会形成，因而X染色体不会失活。

    这项新研究最令人感到兴奋的一个方面在于，它不仅仅是解释了Xist的运作机制。“在我们的论文，我们谈论了很多关于Xist的信息，而这些结果有可能普遍适用于其他的lncRNAs。新研究提供了第一个直接的证据，揭示了是什么使得lncRNAs变得特别。